Las galaxias y la materia oscura van juntas como la mantequilla de maní y la gelatina. Por lo general, no se encuentra una sin la otra.
Por lo tanto, los investigadores se sorprendieron cuando descubrieron una galaxia a la que le falta la mayoría, si no toda, su materia oscura. Una sustancia invisible, la materia oscura, es el andamiaje subyacente sobre el cual se construyen las galaxias. Es el pegamento que retiene la materia visibleen galaxias estrellas y gas juntas.
"Pensamos que cada galaxia tenía materia oscura y que la materia oscura es como comienza una galaxia", dijo Pieter van Dokkum de la Universidad de Yale en New Haven, Connecticut, investigador principal de las observaciones del Hubble. "Esta sustancia invisible y misteriosa es laaspecto más dominante de cualquier galaxia. Por lo tanto, encontrar una galaxia sin ella es inesperado. Desafía las ideas estándar de cómo pensamos que funcionan las galaxias, y muestra que la materia oscura es real: tiene su propia existencia separada aparte de otros componentes de galaxias.Este resultado también sugiere que puede haber más de una forma de formar una galaxia ".
La galaxia única, llamada NGC 1052-DF2, contiene como máximo 1 / 400a la cantidad de materia oscura que los astrónomos esperaban. La galaxia es tan grande como nuestra Vía Láctea, pero ha escapado a la atención porque contiene solo 1 / 200a.el número de estrellas. Dado el gran tamaño del objeto y su apariencia débil, los astrónomos clasifican NGC 1052-DF2 como una galaxia ultradifusa. Una encuesta de 2015 del cúmulo de galaxias Coma mostró que estos objetos grandes y débiles son sorprendentemente comunes.
Pero ninguna de las galaxias ultradifusas descubiertas hasta ahora se ha descubierto que carece de materia oscura. Por lo tanto, incluso entre esta clase inusual de galaxias, NGC 1052-DF2 es un bicho raro.
Van Dokkum y su equipo vieron la galaxia con el Dragonfly Telephoto Array, un telescopio hecho a medida en Nuevo México que diseñaron para encontrar estas galaxias fantasmales. Luego utilizaron el Observatorio WM Keck en Hawai para medir los movimientos de 10 agrupaciones gigantes deestrellas llamadas cúmulos globulares en la galaxia. Keck reveló que los cúmulos globulares se movían a velocidades relativamente bajas, menos de 23,000 millas por hora. Las estrellas y los cúmulos en las afueras de las galaxias que contienen materia oscura se mueven al menos tres veces más rápido. De esas mediciones,el equipo calculó la masa de la galaxia. "Si hay algo de materia oscura, es muy poco", explicó van Dokkum. "Las estrellas en la galaxia pueden representar toda la masa, y no parece haber espacio paramateria oscura."
Luego, los investigadores utilizaron el telescopio espacial Hubble de la NASA y el Observatorio Gemini en Hawai para descubrir más detalles sobre la galaxia única. Gemini reveló que la galaxia no muestra signos de interacción con otra galaxia. Hubble los ayudó a identificar mejor los cúmulos globulares ymedir una distancia precisa a la galaxia.
Las imágenes del Hubble también revelaron la apariencia inusual de la galaxia. "Pasé una hora mirando la imagen del Hubble", recordó van Dokkum. "Es tan raro, particularmente en estos días después de tantos años de Hubble, que obtienes una imagen dealgo y dices: "Nunca he visto eso antes". Esta cosa es asombrosa: una gota gigantesca que puedes ver a través de ella. Es tan escasa que ves todas las galaxias detrás de ella. Es literalmente una galaxia transparente"
La galaxia fantasmal no tiene una región central notable, ni siquiera brazos espirales y un disco, características típicas de una galaxia espiral. Pero tampoco parece una galaxia elíptica. La galaxia tampoco muestra evidencia de quealberga un agujero negro central. Basado en los colores de sus cúmulos globulares, la galaxia tiene unos 10 mil millones de años. Incluso los cúmulos globulares son extraños: son dos veces más grandes que los grupos estelares típicos vistos en otras galaxias.
"Es como si tomas una galaxia y solo tienes el halo estelar y los cúmulos globulares, y de alguna manera se olvidó de hacer todo lo demás", dijo van Dokkum. "No hay ninguna teoría que prediga este tipo de galaxias. La galaxia es unmisterio completo, ya que todo al respecto es extraño. Cómo se hace para formar una de estas cosas es completamente desconocido "
Pero los investigadores tienen algunas ideas. NGC 1052-DF2 reside a unos 65 millones de años luz de distancia en una colección de galaxias que está dominada por la galaxia elíptica gigante NGC 1052. La formación de galaxias es turbulenta y violenta, y Van Dokkum sugiere queEl crecimiento de la nueva galaxia masiva hace miles de millones de años tal vez jugó un papel en la deficiencia de materia oscura de NGC 1052-DF2.
Otra idea es que el gas que se mueve hacia el NGC 1052 elíptico gigante puede haberse fragmentado y formado NGC 1052-DF2. La formación de NGC 1052-DF2 puede haber sido ayudada por los poderosos vientos que emanan del joven agujero negro que crecía en el centrode NGC 1052. Sin embargo, estas posibilidades son especulativas y no explican todas las características de la galaxia observada, dijeron los investigadores.
El equipo ya está buscando más galaxias deficientes en materia oscura. Están analizando imágenes del Hubble de otras 23 galaxias difusas. Tres de ellas parecen similares a NGC 1052-DF2.
"Todas las galaxias que conocíamos antes tienen materia oscura, y todas caen en categorías familiares como las galaxias espirales o elípticas", dijo van Dokkum. "Pero, ¿qué obtendrías si no hubiera materia oscura? Quizás esto es lo quelo conseguirías "
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por NASA / Centro de vuelo espacial Goddard . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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